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• 作者：Reinhard_Knapp

目前，電氣工程的流程仍然需要借助多種不同的軟件來完成。對于每一設計步驟或任務，常需要使用不同的軟件。比如，創建原理圖、建立設備清單或器件規格、布置線纜等工作，工程師必須使用不同的軟件來完成。這使得公司的軟件采購和培訓費用變得非常昂貴。工程師必須熟悉不同軟件，與不同的軟件商、技術顧問保持聯系。另外，每個系統都有其自身的輸入和數據檢查規則。為了建立可靠的IT環境，每位客戶仍得為每個系統進行工作整合。然而，即使有外部技術顧問參與，更新某一系統時仍會出現許多問題。

市場現在上出現了新一代整合型的工程設計工具。這種新的系統關注完整的電氣工程流程，包括從最初的原理圖或P&ID到所有元件的規格和布線詳圖。工程設計的每個階段都基于一個虛擬工廠為模型的數據庫。一旦工藝流程用作直觀的用戶界面，它自身將發生改變。該流程將被工廠和其元件的模型所推動。所有文檔數據將按照工程信息增長的方式完全自動創建，并且基于JIC和IEC等標準。

圖一

規劃和維護工廠自動化系統的流程十分復雜(參見圖1)。設計一個新的工廠不同于維護現有工廠的控制系統。規劃設計新工廠中的控制系統或現有工廠中的新控制系統，通常使用由上而下的方法。工廠的整體架構通常被分成不同子系統，各自都含有創建系統命名以及使用的不同類型的器件和物料的規則。這些不僅與工程經驗知識，而且和不同的人員或部門相聯系。工藝流程含有元器件的定義，如管道、油箱、容器等。詳細的工程則含有所有電氣部件，如面板、接線盒和電纜等。

今天，這些不同的方面使用不同的數據庫進行設計。

目前設計工具存在的問題

軟件供應商們為工程設計領域的每一步驟或任務開發了專用的工具。在流程型工業里，創建P&ID圖表、創建設備清單、使用器件規格和布置線纜整體設施時，可使用多種不同的軟件。往往某些方面沒發被涵蓋在這些工具中，或者標準的解決方案不適用于部分客戶的特殊需求。許多顧問和解決方案供應商只能設法使用定制的解決方案支持客戶。在其它領域里，通常使用非特定的CAD工具，以及電子表格應用程序或定制的數據庫應用程序等。這種情況迫使工程師們去學習和使用不同的工具。由于多數情況下每個工具使用專有二進制格式的文件，所以無法將它們的數據庫建立在標準的數據庫系統上。為建立可靠的IT環境，所有的整合工作必須由客戶管理。結果卻由于工程用的工具集無法提供可靠的數據傳輸和不能確保數據和文本的一致性而導致可靠的IT環境的建立失敗。

在工廠的整個生命周期里(參見圖2)，不同的流程間會產生一些負面影響。

圖二

從初次審查開始，將產生大量數據。即使是草圖設計階段，也將產生不同格式的文檔。許多重要的文檔在兩方面都被使用—用作討論和文檔編制的平臺。第一稿版本通常采用二維制圖工具。此后的版本通常采用CAD工具進行重新編制，附加的數據包含在附加的表格里。隨著計劃流程的深入數據變得越來越詳細，數據量也相應地成倍增長。每次需要對其進行重新定義不得不使用其它工具，而且效率并不理想。

讓我們從兩種極端的方法來排除這種情形。首先是整合不同的工具，每個都是具體任務的最好選擇。因此，產生了數據流和數據轉換的大量增加，并且隨著每次轉換一些數據甚至數據間的關系將會丟失。最消極的影響是你永遠不能為整個流程建立可靠的系統。在供應商處，由于工具的開發，總有些方面發生著改變。一些工具將改變其性能或其編程界面，甚至從市場上消失。

另一個極端的方法是實現一個能夠滿足整個流程的定制系統。該方法通常為那些擁有大的IT部門、或有特別要求的大公司所選用。這些系統通常遵循某一典型的生命周期。它們往往始于白皮書。這一階段隨后是非常昂貴的開發，結果是制作出與公司具體要求用途相出入的第一版系統。當這一階段后的系統碰到實際工程時，人們通常會感到失望。在開始下一輪改進前，大部分此類系統由于高額的開支而被中斷。對于一個公司而言，開發這樣一個復雜的系統成本太高。這正是一些公司取消自發的研發活動，開始搜索市場上符合它們需求的標準軟件前，將其定制的系統在“自由”市場上賣掉的原因所在。如果他們這樣做，他們今天又能發現什么呢？

集成式計算機輔助工程系統。

在當今電氣工程領域，大多數設計者使用著CAD系統。這些系統只是簡單地替代了畫板，并不支持用戶任何“電氣”智能。為了解決這一問題，眾多工程師同時使用CAD、電子表格和文字處理的其他軟件工具，沒法使這些不同文檔的自動保持一致性。

小部分電氣工程師使用第二代系統：計算機輔助工程系統(CAE)。這些系統關注于正確的文檔編制。它們通常從設計原理圖開始，生成各類附加文檔和表單。然而，這并不是滿足電氣流程的最佳方案。事實上，在開始創建原理圖前，就需要定義大量的設備信息，并且部分器件必須在創建圖紙前就必須采購。

圖三

新一代基于計算機的工程設計(CBE)使用了不同的工作原理。所有的信息在整個文字數字對話框里就可以獲得，無需創建或更改圖表。在此基礎上，包括初步審查、預設計、詳細設計到維護、修改直至最終的設備成品演示，都可以在一致的虛擬工廠模型上管理(參見圖3)。這一方法與實際的電氣工程更為接近：創建項目，并定義設備的預結構，主要元器件選型，隨后是詳細設計，從而為下面的工程步驟做好準備，并有利于盡早的采購。在詳細設計里，電氣設計師創建了原理圖，并確定了所有的細節，如保險絲的規格確定，斷路器的端子和電線使用等。工程師可以自行控制所有這些步驟，而在大公司里這些通常是由不同的部門來完成的。使用中央數據庫的Engineering Base，是目前全球第一個可以兼顧以上兩種需求的新型工具，并且已開始在全世界推廣。

全新的設計理念和組件

Engineering Base的基本理念是將真實工廠的所有對象信息存儲在一個中央數據庫里，比如面板、器件和電纜都可以以合適的數據庫對象反映出來。這些出現在瀏覽器、工作表，編輯框或圖表中的數據對象，可以方便的來創建、修改和刪除。

- 創新的構架和對工程數據的便捷處理

如果想在數據庫里編輯客戶公司名稱或元器件屬性，完全可以在不打開每張圖紙的情況下進行更改。比如通過更改圖紙上的項目命名，或使用工作表重命名。從項目瀏覽器也可直接啟動對話編輯，因為項目里與每個設備相關的所有數據保存在同一處，即項目數據庫里。

為了符合國際通用的標準，Engineering Base使用了Microsoft WINDOWS 2000或WINDOWS XP 操作系統，數據庫則采用微軟的SQL Server 2000，這樣能提供高度可靠和安全的數據處理。用戶界面設計沿用了傳統的Microsoft Office風格，提供了分層視圖的瀏覽器和工作表風格的可配置式表格視圖。同時完美地整合了二維制圖工具Visio 2003，能夠即時將每一步修改反映在數據庫的工廠模型里。由于Visio直觀的用戶界面，從事工程項目的人員能夠瀏覽和編輯圖表文件。即使是富有經驗的CAD用戶也會因為它的符合Office的結構而喜歡上Visio。

- 電氣工程設計一體化方案

Engineering Base不僅是一個創建圖表的制圖工具及能夠處理項目相關數據的項目瀏覽器，還可對多張工作表進行快捷的數據操作。它在同一個個平臺里組合了多個工具，確保了所有的數據都是最新的。同時還擁有多用戶和多項目功能，從而實現在工程設計過程中不同工作組內的協調。

而器件間的自動交互參照，實時的電勢管理，含有符合IEC, ANSI 和 JIC的近3000個圖形符號庫等諸多新特性則進一步完善了Engineering Base的強大功能。這些作為目前全球CAE領域內唯一的創新特性，極大地提高電氣設計人員的工作效率，開創了電氣工程設計的新紀元。

不斷開發中的Engineering Base

今天的Engineering Base 是集成式的電氣工程設計的第一個產品。目前已推出針對線束設計、流程行業和電力行業的EB Cable、EB Instrumentation、EB Power等不同專業化版本。通過這些專業版本能夠將基本系統進行定制，從而可以更準確地滿足不同行業、不同工藝流程的客戶需求。

在可選模塊的開發中，我們最關注與工廠業務流程以及工藝流程的自動化整合模塊。比如與SAP 等ERP系統的集成模塊，與PLC工具的無逢模塊，與PDM的整合等等。

有關Engineering Base的更多信息還可參見：http://www.aucotec.com

發布時間：2007年10月26日 13:58  人氣：  

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